哪些因素會(huì)影響稱重傳感器的穩(wěn)定性
傳感器背景技術(shù):
重力傳感器是根據(jù)壓電效應(yīng)的原理來(lái)工作的,所謂的壓電效應(yīng)就是“對(duì)于不存在對(duì)稱中心的異極晶體加在晶體上的外力除了使晶體發(fā)生形變以外,還將改變晶體的極化狀態(tài),在晶體內(nèi)部建立電場(chǎng),這種由于機(jī)械力作用使介質(zhì)發(fā)生極化的現(xiàn)象稱為正壓電效應(yīng)”。重力傳感器就是利用了其內(nèi)部的由于加速度造成的晶體變形這個(gè)特性。由于這個(gè)變形會(huì)產(chǎn)生電壓,只要計(jì)算出產(chǎn)生電壓和所施加的加速度之間的關(guān)系,就可以將加速度轉(zhuǎn)化成電壓輸出。當(dāng)然,還有很多其它方法來(lái)制作加速度傳感器,比如電容效應(yīng),熱氣泡效應(yīng),光效應(yīng),但是其最基本的原理都是由于加速度產(chǎn)生某個(gè)介質(zhì)產(chǎn)生變形,通過(guò)測(cè)量其變形量并用相關(guān)電路轉(zhuǎn)化成電壓輸出。當(dāng)前的的重力傳感器在使用時(shí),由于待稱重的物體無(wú)法進(jìn)行定位,導(dǎo)致待稱重物體不是在重力傳感器的正中心,從而會(huì)發(fā)生偏移,導(dǎo)致重力傳感器測(cè)量不準(zhǔn)確,當(dāng)物體過(guò)重時(shí),會(huì)發(fā)生重力傳感器發(fā)生折斷的風(fēng)險(xiǎn),同時(shí)重力傳感器在不使用時(shí),外界的震動(dòng)會(huì)導(dǎo)致重力傳感器始終在工作,從而非常消耗電源,而且,當(dāng)物體的重量超過(guò)了重力傳感器的測(cè)量范圍時(shí),容易使重力傳感器損壞。
傳感器穩(wěn)定性:
傳感器穩(wěn)定性是指?jìng)鞲衅魇褂靡欢螘r(shí)間后,其性能保持不變化的能力。影響傳感器長(zhǎng)期穩(wěn)定性的因素除傳感器本身結(jié)構(gòu)外,主要是傳感器的使用環(huán)境。因此,要使傳感器具有良好的穩(wěn)定性,傳感器必須要有較強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)能力。在選擇傳感器之前,應(yīng)對(duì)其使用環(huán)境進(jìn)行調(diào)查,并根據(jù)具體的使用環(huán)境選擇合適的傳感器,或采取適當(dāng)?shù)拇胧?,減小環(huán)境的影響。
傳感器的穩(wěn)定性有定量指標(biāo),在超過(guò)使用期后,在使用前應(yīng)重新進(jìn)行標(biāo)定,以確定傳感器的性能是否發(fā)生變化。在某些要求傳感器能長(zhǎng)期使用而又不能輕易更換或標(biāo)定的場(chǎng)合,所選用的傳感器穩(wěn)定性要求更嚴(yán)格,要能夠經(jīng)受住長(zhǎng)時(shí)間的考驗(yàn)。
哪些因素會(huì)影響稱重傳感器的穩(wěn)定性:
穩(wěn)定性是機(jī)器本身保持其原有性能的能力。然而,影響稱重傳感器穩(wěn)定性的因素很多。我們先來(lái)談?wù)動(dòng)绊懸蛩亍?/p>
首先是自然天氣的影響。尤其是在炎熱的天氣。稱重傳感器的表面是一種涂層材料,如果長(zhǎng)時(shí)間暴露在陽(yáng)光下。他的外保護(hù)層將被打破。從而影響了機(jī)器本身的一些基本性能,無(wú)法保證其原有的性能。所以穩(wěn)定性改變了。
第二:一些特殊情況。例如,寒冷潮濕的天氣,或戶外天氣經(jīng)常暴露在灰塵中。在這種情況下,很容易造成稱重傳感器內(nèi)部電路短路。從而影響了機(jī)器的穩(wěn)定性。
第三,稱重傳感器是一種帶電的機(jī)器,不能接觸到極酸或極堿的物質(zhì)。接觸后,不僅機(jī)器的穩(wěn)定性不能保證。同時(shí),它的機(jī)器將被損壞。
第四:使用稱重傳感器時(shí),一定要遠(yuǎn)離容易著火或爆炸的地方。因?yàn)楫?dāng)稱重傳感器運(yùn)行時(shí),它會(huì)釋放大量的熱量。從而影響機(jī)器的正常運(yùn)行。
稱重傳感器的可靠性和一致性:
稱重傳感器屬于測(cè)力傳感器是一種常用的測(cè)量?jī)x器,常用于靜態(tài)測(cè)量和動(dòng)態(tài)測(cè)量。稱重傳感器的應(yīng)用范圍很廣泛,在工業(yè)、電子、電力、治金、機(jī)械中都有一定的應(yīng)用。我們知道稱重傳感器的可靠性和一致性是什么嗎?今天就讓小編來(lái)為大家具體介紹一下吧。
考慮到使用地點(diǎn)的重力加速度(g)和空氣浮力(f)的影響后,通過(guò)把其中一種被測(cè)量(質(zhì)量)轉(zhuǎn)換成另外一種被測(cè)量(輸出)來(lái)測(cè)量質(zhì)量的力傳感器。因此稱重傳感器的準(zhǔn)確性和一致性及可靠性是它工作的主要神圣責(zé)任,那么原材料和制造工序是怎么影響稱重傳感器的準(zhǔn)確性、一致性和可靠性的呢?
從表面看,似乎一個(gè)傳統(tǒng)稱重傳感器就是簡(jiǎn)單地由鋁或硬化鋼元件,電阻應(yīng)變計(jì),補(bǔ)償電阻器,互相接線,填充材料和鍍層或涂料組成。那么兩臺(tái)外觀相同的稱重傳感器究竟有多少不同呢?
假設(shè)一臺(tái)高品質(zhì)的工業(yè)稱重傳感器具有:良好的防潮性——潮濕是導(dǎo)致稱重傳感器故障的首要原因;耐久性——保守的設(shè)計(jì)也要使傳感器經(jīng)受10萬(wàn)次以上的循環(huán)加載,而不產(chǎn)生疲勞故障;符合公布的技術(shù)規(guī)范一包括線性,滯后和溫度補(bǔ)償;由一批傳感器的性能到另一批產(chǎn)品間的一致性。
不是所有的傳感器制造商生產(chǎn)出的傳感器都滿足這些性能要求?,F(xiàn)在開(kāi)始解釋為什么不同制造商生產(chǎn)的稱重傳感器外觀看似相同,但在性能,可靠性和一致性上會(huì)存在差異。
主要有兩個(gè)方面:
第一是耐久性的作用:稱重傳感器基本的設(shè)計(jì)就是要確定它的耐久性,它必需經(jīng)受十萬(wàn)次的稱量,不會(huì)因機(jī)械疲勞而導(dǎo)致故障。用計(jì)算機(jī)有限元分析使稱重傳感器設(shè)計(jì)優(yōu)化,不使傳感器存在任何部分的應(yīng)力集中,如此可要求應(yīng)力均勻的集中在應(yīng)變計(jì)的部位。這種精巧設(shè)計(jì)能確保稱重傳感器能經(jīng)得起超載
第二是防潮作用:稱重傳感器中的電阻應(yīng)變計(jì)容易受潮氣影響。潮氣進(jìn)入電阻應(yīng)變計(jì)可能導(dǎo)致稱重傳感器性能不穩(wěn)定甚至整體故障。因此稱重傳感器的設(shè)計(jì)防潮是由以下幾點(diǎn):
1:封裝電阻應(yīng)變計(jì)——用防水材料覆蓋住應(yīng)變計(jì)。
2:控制環(huán)境或制造出低濕度環(huán)境——阻止潮氣進(jìn)入密封的稱重傳感器。
3:高質(zhì)量的復(fù)合防水密封——在整個(gè)工作溫度下,保持傳感器的元件不受影響,并且有較小的滲透性。
4:焊接封口、玻璃和金屬電纜接頭有時(shí)也很有效。
5:高質(zhì)量稱重傳感器電纜將導(dǎo)體和外殼嚴(yán)密的結(jié)合,防止潮氣通過(guò)電纜芯進(jìn)入內(nèi)部。